负载银纳米线电纺膜电化学消毒效能及机理研究
发布时间：2021-02-08 14:41
饮用水安全是人民正常生活生产的重要保障。因消毒技术的局限性和供水环境的复杂性,在落后地区、部分发展中地区和广大农村地区仍有大量的人无法得到安全洁净的饮用水。因此,开发负载银纳米线纳米纤维膜电化学消毒终端饮用水装置能够在社区或家庭层面对来水进行消毒净化,具有重要现实意义。本文采用静电纺丝技术制备了聚丙烯腈（polyacrylonitrile,PAN）和热塑性聚氨酯（thermoplastic polyurethane,TPU）混纺静电纺丝膜作为基材,通过真空过滤沉积法在膜表面负载银纳米线（silver nanowires,AgNWs）,制备出AgNWs-PAN/TPU复合膜。FESEM表征结果显示,PAN/TPU混合比例为3:1时,纳米纤维直径均匀无结珠,同时机械性能较纯PAN膜提高了约一倍;银纳米线成功附着在AgNWs-PAN/TPU复合膜上,互相搭接形成网状结构;膜的孔径主要分布在10100 nm之间;CV和EIS电化学分析表明复合膜的导电性能优异;GFAAS结果显示,银纳米线的负载稳定性好,溶出量在国际饮用水标准要求的100 ppb以下。采用AgNWs-PAN...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
新型纳米膜材料：（a）Ag/TiO2纳米纤维膜[28]
第一章 绪论31]。Lu 等[32]设计了一种旋转金属锥盘，与普通单针头静电纺得产率提高了近千倍。Wang 等[33, 34]研究发现，旋转圆盘有利 1-2（a）），而用螺旋金属丝线取代旋转圆盘时（图 1-2（b）量更大。Bhattacharyya 等[35]用连接六根两两对称的金属线的2（c）），以互不相容的两种聚合物溶液作为纺丝液，由此纺维。新式的纳米蜘蛛纺丝设备的纺丝电极也是一条相对静止的配置好的溶液随着往返移动的 Carriage 模块涂覆电极丝表面，静电力牵引而形成射流，具有非常高的生产效率。
纺出来的纤维膜浸泡在氢氧化钠（NaOH）中原位转换为 La(OH)3纳米棒（图1-3（c）），该膜在处理自来水的实验中表现出很高的微生物截留率和抗生物污染性能。Yao 等[43]通过在电纺 PU 纤维膜上进行等离子体前处理和紫外诱导接枝共聚体，制备出含 4-乙烯基-N-己基溴化吡啶基团（poly(4-vinyl-N-hexyl pyridinium bromide) groups）的改性电纺膜；该膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有较好的杀灭效果，接触 1 h 后可灭活 99.9%的细菌；另一方面，改性后的纤维膜依然保持较好的机械性能，有利于在实际中应用。Dong 等[44]通过调节银纳米颗粒溶液的 pH，在尼龙电纺纤维膜上装配纳米颗粒（图 1-3（d）），该膜能够在 2 h 内对大肠杆菌达到 5 log 的灭活效率。Deng 等[45]首先采用静电纺丝技术制备出醋酸纤维素（cellulose acetate, CA）纳米纤维膜，同时使用有机累托石（organic rectorite, OREC）插层壳聚糖（chitosan, CS）制备出复合材料
【参考文献】：
期刊论文
[1]创新与我国城市饮用水净化技术发展[J]. 李圭白,梁恒. 给水排水. 2015(11)
[2]饮用水消毒技术的应用及其研究进展[J]. 罗凡,董滨,何群彪. 环境科学与技术. 2010(S2)
硕士论文
[1]银纳米线—活性碳纤维布复合材料的制备及其消毒性能研究[D]. 洪学森.华南理工大学 2016
本文编号：3024082
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
新型纳米膜材料：（a）Ag/TiO2纳米纤维膜[28]
第一章 绪论31]。Lu 等[32]设计了一种旋转金属锥盘，与普通单针头静电纺得产率提高了近千倍。Wang 等[33, 34]研究发现，旋转圆盘有利 1-2（a）），而用螺旋金属丝线取代旋转圆盘时（图 1-2（b）量更大。Bhattacharyya 等[35]用连接六根两两对称的金属线的2（c）），以互不相容的两种聚合物溶液作为纺丝液，由此纺维。新式的纳米蜘蛛纺丝设备的纺丝电极也是一条相对静止的配置好的溶液随着往返移动的 Carriage 模块涂覆电极丝表面，静电力牵引而形成射流，具有非常高的生产效率。
纺出来的纤维膜浸泡在氢氧化钠（NaOH）中原位转换为 La(OH)3纳米棒（图1-3（c）），该膜在处理自来水的实验中表现出很高的微生物截留率和抗生物污染性能。Yao 等[43]通过在电纺 PU 纤维膜上进行等离子体前处理和紫外诱导接枝共聚体，制备出含 4-乙烯基-N-己基溴化吡啶基团（poly(4-vinyl-N-hexyl pyridinium bromide) groups）的改性电纺膜；该膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有较好的杀灭效果，接触 1 h 后可灭活 99.9%的细菌；另一方面，改性后的纤维膜依然保持较好的机械性能，有利于在实际中应用。Dong 等[44]通过调节银纳米颗粒溶液的 pH，在尼龙电纺纤维膜上装配纳米颗粒（图 1-3（d）），该膜能够在 2 h 内对大肠杆菌达到 5 log 的灭活效率。Deng 等[45]首先采用静电纺丝技术制备出醋酸纤维素（cellulose acetate, CA）纳米纤维膜，同时使用有机累托石（organic rectorite, OREC）插层壳聚糖（chitosan, CS）制备出复合材料
【参考文献】：
期刊论文
[1]创新与我国城市饮用水净化技术发展[J]. 李圭白,梁恒. 给水排水. 2015(11)
[2]饮用水消毒技术的应用及其研究进展[J]. 罗凡,董滨,何群彪. 环境科学与技术. 2010(S2)
硕士论文
[1]银纳米线—活性碳纤维布复合材料的制备及其消毒性能研究[D]. 洪学森.华南理工大学 2016
本文编号：3024082
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